摘 要

本文针对甘肃某红柱石矿的提纯技术进行系统的试验研究，通过不同试验条件的对比，来探索分离该红柱石矿较优的工艺流程，从而达到对该低品位细粒红柱石矿分离提纯的目的。

通过对该红柱石矿进行XRD和XRF测试，可知该红柱石矿中主要含有Al₂O₃和SiO₂。通过改变磨矿细度条件、脱泥粒度条件以及浮选条件等因素，来探寻提纯红柱石矿的最佳流程方法。

(1)该红柱石原矿中含有的元素种类多达10余种，含有的矿物主要是红柱石、石英和云母类等，主要含有的Al₂O₃和SiO₂，其含量分别为22.194%和62.881%。

(2)通过进行不同条件因素的试验，对比各个条件因素的结果，可以综合选出不同条件的最佳选择。磨矿细度：-0.074mm占77.80%；脱泥粒度：-0.030mm；浮选：捕收剂用量为1500 g/t、矿浆pH=3.5。

(3)在开路流程试验（一）中，最终获得Al₂O₃含量为46.72%、Al₂O₃回收率为35.46%的最终精矿。

(4)在开路流程试验（二）中，最终获得Al₂O₃含量为52.96%、Al₂O₃回收率为10.72%的最终精矿。

(5)最终选矿流程选择为：磨矿细度（-0.074mm占77.80%）—脱泥粒度（-0.030mm）—浮选（捕收剂用量为1500 g/t、矿浆pH=3.5）的开路试验流程，综合流程有待进一步研究。

关键词：红柱石；浮选；石油磺酸钠；提纯

Abstract

The in Gansu Province of andalusite ore purification technology system were experimentally investigated, through comparison of different test conditions to explore the andalusite ore better process flow separation, so as to achieve the purpose of purification of the low-grade fine andalusite ore separation.

Through XRD and XRF test of the andalusite ore, the andalusite ore mainly contains Al₂O₃ and SiO₂. By changing the grinding fineness, removal of mud particle size and flotation conditions and other factors, to explore the best process method of andalusite ore purification.

(1) The andalusite ore containing elements are up to more than 10 kinds, containing the mineral mainly is andalusite and quartz and mica, etc., mainly containing Al₂O₃ and SiO₂ and its content were 22.194% 62.881%.

(2) Through the experiment of different condition factors, comparing the results of each condition, we can choose the best choice of different conditions. The grinding fineness of -0.074mm accounted for 77.80%; size: -0.030mm; desliming flotation, collector dosage is 1500 g/t and the pH=3.5.

(3) In the open circuit test (1), the final concentrate of Al₂O₃ grade was 46.72%, and the recovery rate of Al₂O₃ was 35.46%

(4) In the open circuit test (2), the final Al₂O₃ grade was 52.96%, and the recovery rate of Al₂O₃ was 10.72%.

(5) Eventually the beneficiation flowsheet selection grinding fineness (-0.074mm 77.80%) - off mud particle size -0.030mm - flotation collector collection agent for 1500 g / T, pulp pH = 3.5) open circuit test, comprehensive process needs further study.

Key words: andalusite; flotation; petroleum sulfonate; purification

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 红柱石简介 1

1.2 世界红柱石的矿产资源 1

1.3 红柱石的应用领域 2

1.4 红柱石选矿工艺流程的选择 3

1.5 我国的红柱石精矿及其技术指标 5

1.6 提纯研究的现状 5

1.7 课题研究的目的和意义 6

第2章 试验研究方法 7

2.1 试验矿样 7

2.2 化学试剂和浮选药剂 7

2.3 仪器和设备 8

2.4 试验研究方法 8

2.4.1 试样成分分析 8

2.4.2 虹吸法脱泥 9

2.4.3 浮选粗选条件试验研究 10

2.4.4 化学多元素分析 11

第3章 红柱石矿选矿试验研究 13

3.1 磨矿条件试验 13

3.1.1 磨矿细度与磨矿时间的关系 13

3.1.2 磨矿细度条件试验 14

3.2 脱泥粒度条件试验 15

3.3 捕收剂用量条件试验 16

3.4 矿浆酸度条件试验 18

3.5 浮选开路试验（一） 19

3.6 浮选开路试验（二） 20

3.7 小结 22

第4章 结论 24

参考文献 25

致谢 27

第1章 绪论

1.1 红柱石简介

红柱石属于蓝晶石族矿物，为柱状，呈褐色、淡绿色以及深绿色等，其化学式为Al₂SiO₅，或者也可以写成Al₂O₃·SiO₂，其中的化学成分含量为：Al₂O₃含量为62.93%，SiO₂含量为37.07%。所以，红柱石也属于硅酸盐类矿物、多态变体以及铝矿物原料。

红柱石晶体结构中的晶链是以共棱的方式连接Al-O八面体所形成的，链间Si-O四面体与Al-O三角双锥连接，并且以其中的一个顶尖将二系列Si-O四面体连接，而铝原子一个是位于Al-O八面体中，另一个位于三角双锥中心，构成斜方晶系^[1]。

红柱石矿物晶体的结构特点决定了红柱石矿物的性质特点。在密度方面，红柱石的密度为3.10~3.20g/cm³；在硬度方面，红柱石莫氏硬度为7.0~7.5；此外，红柱石矿物转换为莫来石的转变温度是1350~1450℃，其体积膨胀系数是3~5% ^[2]。